【摘 要】
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野营折叠帐篷是一种体型复杂、由轻质材料组成的房屋,风荷载往往起控制作用。目前的研究与探索主要集中在单个建筑的风响应研究。野营折叠帐篷成群布置,可能导致群体帐篷的风响
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野营折叠帐篷是一种体型复杂、由轻质材料组成的房屋,风荷载往往起控制作用。目前的研究与探索主要集中在单个建筑的风响应研究。野营折叠帐篷成群布置,可能导致群体帐篷的风响应与单个帐篷风响应不一致,而且复杂体型野营折叠帐篷群的风致干扰效应研究少见,难以满足群体设计与规划布局的要求。因此对野营折叠帐篷群风致干扰效应研究十分必要。依据传统方法,需采用风洞试验确定。但是风洞试验耗费巨大,风洞风场较难模拟实际的风剖面,且对模型的缩尺使得雷诺数难以实现相近。数值模拟方法作为表面风荷载系数研究的一种新方法,成本低,计算效率高,得到了广泛的应用和深入的研究。以此,本文基于有限元分析方法对野营折叠帐篷群的风致干扰效应进行数值模拟研究,同时对典型的风致干扰效应用数值模拟和风洞试验进行对比验证,证明运用数值模拟风致干扰效应的方法是可靠的。本文依据大气边界层理论及流体动力学基本原理,基于Fluent计算平台,以风向角、帐篷之间的间距(包括横向间距和纵向间距)、帐篷的排列方式为变量参数。帐篷之间的距离依据帐篷的实际安装情况、通行距离要求,确定了帐篷之间的横向间距和纵向间距,分别对单列6行帐篷、双列6行帐篷及单个帐篷在内的75种工况进行数值模拟,得出了出现放大效应(峡谷效应)、遮挡效应的条件。以干扰因子对干扰效应进行定量描述,得出相对于单个帐篷表面风荷载的干扰程度。最后,以最大干扰因子为放大因子,在单个帐篷体型系数的基础上,得出适用于野营折叠帐篷群工程结构设计体型系数。
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